JPH0349312A - 圧電装置 - Google Patents

圧電装置

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JPH0349312A
JPH0349312A JP18564689A JP18564689A JPH0349312A JP H0349312 A JPH0349312 A JP H0349312A JP 18564689 A JP18564689 A JP 18564689A JP 18564689 A JP18564689 A JP 18564689A JP H0349312 A JPH0349312 A JP H0349312A
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JP
Japan
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surface acoustic
piezoelectric substrate
acoustic wave
porosity
piezoelectric
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JP18564689A
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English (en)
Inventor
Akira Ando
陽 安藤
Toshihiko Kikko
橘高 敏彦
Hiroshi Tamura
博 田村
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Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は圧電装置に関し、特にたとえばF Mチュー
ナ、テレビのVIPフィルタ、通信フィルタなどに使わ
れる弾性表面波を利用したフィルタ、遅延線および共振
子などの圧電装置に関する。
(従来技術) 第6図はこの発明の背景となる従来の圧電装置の一例を
示す図解図である。この圧電装置lは、矩形の圧電体基
板2を含む。圧電体基板2の一方主面には、一定周期を
もつ原状のインタディジタル電極3が形成される。この
インタディジタル電極3には、信号発生器4が電気的に
接続される。
この圧電装置1では、信号発生器4によってたとえば交
流電圧を印加して弾性表面波を励振することができる。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、このような従来の圧電装置では、弾性表
面波を励振した場合、弾性表面波が励振すると同時にレ
ベルの小さいバルク波が発生する。
そして、励振されたバルク波は、圧電体基板2において
、インタディジタル電極3が形成された面とその対向主
面との間を反射し、弾性表面波に重畳してしまう。その
ため、このような圧電装置では、所望の特性を得ること
が困難であった。
第7図は、この弾性表面波とバルク波との重畳による不
都合を抑制するために考えられた圧電装置の一例である
。この圧電装置5は、はぼ矩形の圧電体基板6を含む、
この圧電体基板6の一方主面には、インタディジタル電
極7が形成される。
また、インタディジタル電極7には、信号発生器8が電
気的に接続される。さらに、この圧電体基板6の他方主
面(インタディジタル電極7を形成しない主面)は、そ
の表面が機械的に粗く形成されている。
この圧電装置5では、インタディジタル電極7に、信号
発生器8で交流電圧を印加して弾性表面波を励振するこ
とができる。このとき、弾性表面波が励振すると同時に
バルク波が発生し、その励振されたバルク波は、機械的
に粗く形成された圧電体基板6の他方主面で乱反射する
。したがって、この圧電装置5では、弾性表面波にバル
ク波が重畳することを防止することができる。
ところが、上述のような方法で弾性表面波にバルク波が
重畳することを防止するためには、以下に挙げるような
問題点をかかえていた。
すなわち、たとえば焼結したセラミックスや単結晶など
の圧電体はその硬度が大きく、このような圧電体基板の
主面を機械的に粗く加工することは、製作上困難であり
手間のかかるものであった。
また、圧電体基板の主面を機械的に粗(するということ
は、局所的に圧電体基板の機械的強度の小さい部位をつ
くることとなり、圧電体基板全体の破壊強度が低下して
しまう。さらに、弾性表面波と同時に励振されるバルク
波の波長が数十μm以下であるため、このバルク波を完
全に乱反射させるためには、このバルク波の波長以下の
間隔で反射面を粗く形成する必要があり、これは、機械
的な方法では困難であった。
それゆえに、この発明の主たる目的は、圧電体基板の機
械的強度を低下させることなく簡単に製作することがで
き、弾性表面波にバルク波が重畳することを防止するこ
とができる、圧電装置を提供することである。
(課題を解決するための手段) この発明は、弾性表面波を励振または受信する圧電装置
であって、圧電体基板と、圧電体基板の主面に形成され
るインタディジタル電極とを含み、圧電体基板は気孔率
の異なる少なくとも2つの部分から形成される、圧電装
置である。
(作用) インタディジタル電極によって弾性表面波とともに励振
された微弱なバルク波は、気孔率の大きな部分によって
、乱反射する。
(発明の効果) この発明によれば、弾性表面波とともに励振されるバル
ク波が気孔率の大きな部分で乱反射するので、弾性表面
波へのバルク波の影響を除去できる、高信顛性の圧電装
置が得られる。しかも、局所的に機械的強度の小さい部
分が形成されないため、従来のものに比べて破損しにく
い圧電装置を得ることができる。
この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点
は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から
一層明らかとなろう。
(実施例) 第1A図および第1B図はこの発明の一実施例を示す図
であり、第1A図はその斜面図解図であり、第1B図は
第1A図の線IB−IBにおける断面図解図である。
この実施例では、圧電装置の一例としての弾性表面波フ
ィルタについて説明する。
この弾性表面波フィルタ10は、たとえば矩形の圧電体
基板12を含む、また、圧電体基板12は、気孔率の異
なる2つの部分14および16を有する。この実施例で
は、圧電体基板12の一方主面側に気孔率の小さい部分
14が配置され、圧電体基板12の他方主面側に気孔率
の大きい部分l6が配置される。この場合、気孔率の大
きい部分16は、インタディジタル電極18および20
が形成された面の反対側の面を含むように形成される。
この圧電体基板12の一方主面には、一定周期をもつイ
ンタディジタル電極18および20が形成される。これ
らのインタディジタル電極18および20は、圧電体基
板12の長手方向に対向するように形成される。
この弾性表面波フィルタ10は、一方のインタディジタ
ル電極18に、入力信号を印加して弾性表面波を励振し
、他方のインタディジタル電極20から出力信号を取り
出すことができる。
この弾性表面波フィルタ10では、弾性表面波とともに
励振された微弱なバルク波は、圧電体基板12の気孔率
の大きい部分16を通過するときに気孔によって乱反射
する。したがって、この弾性表面波フィルタ10では、
バルク波が弾性表面波に重畳することを防止することが
できる。しかも、この場合、圧電体基板12において局
所的に機械的強度の弱い部分を作ることにならないので
、従来のような面を粗くする方法に比べて圧電体基板1
2全体の機械的強度が小さくなることがない。
次に、この弾性表面波フィルタ10の製造方法について
説明する。
まず、チタン酸ジルコン酸鉛のセラミックグリーンシー
トと、グリーンシート用スラリーに不溶な可燃物粉末を
含むチタン酸ジルコン酸鉛のセラミックグリーンシート
とを準備する。
そして、この2種類のセラミックグリーンシートを圧着
した後、1200℃で焼成してセラミックを形成する。
この場合、スラリーに不溶な可燃物粉末を含むセラミッ
クグリーンシートでは、可燃物粉末部分が燃えてその後
に気孔が形成される。
したがって、可燃物粉末を含むセラミックグリーンシー
トは、可燃物粉末を含んでいないセラミックグリーンシ
ートに比べて気孔率が大きくなる。
すなわち、このセラミックでは、チタン酸ジルコン酸鉛
のセラミックグリーンシートが気孔率の小さい部分14
として形成され、さらに、可燃物粉末を含むチタン酸ジ
ルコン酸鉛のセラミックグリーンシートが気孔率の大き
い部分16として形成される。
一方、このセラミックの一方主面(気孔率の小さい部分
14の表面)が研磨される。そして、このセラミックの
両面にAl電極を蒸着する。
次に、50℃〜100℃の油中でAI!電極間に2 k
 V / 鶴〜5kV/mの電界を印加して、分極処理
を行う、その後、エツチングによって研磨面にインタデ
ィジタル電極18および20を形成し、残りの電極は除
去される。
なお、気孔率の大きな部分16の気孔の大きさは、サブ
ミクロンから100μm程度までコントロールでき、そ
の並び方は全く任意である。
第2図は、このようにして製造した弾性表面波フィルタ
と従来の弾性表面波フィルタの減衰特性を示す図である
この図に示すように、この発明の弾性表面波フィルタで
は、従来の弾性表面波フィルタに比べて、表面波に重畳
するバルク波成分を効果的に抑制できることがわかる。
さらに、第1A図および第1B図実施例に示す弾性表面
波フィルタlOでは、気孔率の大きい部分16がインタ
ディジタル電極18が形成された面の反対側の面を含む
ように形成されたが、この気孔率の大きな部分16は、
セラミックグリーンシートの積層の仕方によって、たと
えば第3図ないし第5図に示すようにその積層部位を変
更することが可能である。この場合、気孔率の大きな部
分16は、インタディジタル電極18および20を形成
した面を含まないように形成される。
すなわち、気孔率の大きな部分16は、第3図に示すよ
うに、圧電体基板12においてインタディジタル電極1
8および20を形成した面から遠い部位に形成されても
よく、また、第4図に示すようにインタディジタル電極
18および20が形成された面とインタディジタル電極
18および20が形成されていない面との中央部分に形
成されてもよく、さらに、第5図に示すようにインタデ
ィジタル電極18および20が形成された面に近い部位
に形成されてもよい。
ここで、この発明にかかる弾性表面波フィルタの他の製
造方法について説明する。
まず、チタン酸ジルコン酸鉛のセラミック粉末で焼結温
度の違うものを2種類準備する。この場合、一方のセラ
ミック粉末の粒径は2μm〜3μmに形成され、他方の
セラミック粉末の粒径は、0.8μm〜1μmに形成さ
れる。なお、この2種類のセラミック粉末は同一組成で
形成されている。これらのセラミック粉末を用いて、2
種類のセラミックグリーンシートが形成される。
さらに、これらの2種類のセラミックグリーンシートを
圧着して、1150℃で焼成する。この場合、この焼成
温度では、粒径が2μm〜3μmのセラミック粉末を用
いたセラミックグリーンシートでは、そのセラミック粉
末が十分に焼結せず、気孔率の大きな層として形成され
る。他方、0゜8μm〜1μmのセラミック粉末は焼結
して気孔率の小さい層として形成される。そして、気孔
率の小さい側の面を研磨した後、第1A図および第1B
図実施例に示す弾性表面波フィルタ10の製造方法と同
様にして、分極処理を施し、その後、エツチングによっ
て研磨面にインクディジクル電極が形成される。
なお、この製造方法においては、焼結温度の違うものを
セラミック粉末の粒径を変えることによって形成したが
、それに代えて、焼結助剤を少量添加したセラミック粉
末とそれを添加しないセラミック粉末とによっても焼結
温度の違うものを形成することができる。
次に、この発明にかかる弾性表面波フィルタの製造方法
のさらに他の例について説明する。
まず、セラミックグリーンシートを準備する。
次に、このセラミックグリーンシートの一方主面上に可
燃物の粉体ペーストとして、2μm〜3μmの粒度のセ
ルロースを分散させたものを印刷する。なお、この粉体
ペーストでは、溶剤などとしてセラミックグリーンシー
トを膨潤させるものが選択される。したがって、セルロ
ースの粉体は、セラミックグリーンシートの中に拡散す
る。
さらに、このセラミックグリーンシートを焼成すること
によって、セルロースの粉体が燃えて気孔を形成し、気
孔率の大きな部分を形成する。また、セルロースの粉体
が拡散しない部分は、気孔率の小さい部分として形成さ
れる。
そして、気孔率の小さい部分を研磨した後、第1A図お
よび第1B図実施例に示す弾性表面波フィルタ10の製
造方法と同様にして、分極処理を行い、さらに、エツチ
ングすることによって研磨面にインタディジタル電極を
形成すればよい。
さらに、この発明にかかる弾性表面波フィルタの別の製
造方法について説明する。
まず、セラミックグリーンシートを準備する。
そして、このセラミックグリーンシートの一方主面上に
焼結助剤ペーストとして、Pb(Cu+z□Wryt 
) Ozのペーストを印刷する。その後、焼結助剤ペー
ストを印刷したものを1150℃で焼成する。この場合
、セラミックグリーンシートだけでは1150℃の焼結
温度では焼結は不十分なために、焼結助剤が拡散しない
部分は気孔率の大きい部分として形成される。また、焼
結助剤が拡散した部分では気孔率の小さい部分が形成さ
れる。
そして、気孔率の小さい部分を研磨した後、第1A図お
よび第1B図実施例に示す弾性表面波フィルタ10の製
造方法と同様にして、分極処理を行い、さらに、エツチ
ングすることによって研磨面にインタディジタル電極を
形成する。
なお、この実施例では、圧電装置の一例としての弾性表
面波フィルタについて説明したが、本発明は、弾性表面
波フィルタ以外にもたとえば遅延線や共振子などの弾性
表面波デバイスにも通用することができ、その高性能化
が可能となる。また、気孔率の大きい部分は、インタデ
ィジタル電極の形成面以外であれば、どこに形成しても
よい。
【図面の簡単な説明】
第1A図および第1B図はこの発明の一実施例を示す図
であり、第1A図はその斜面図解図であり、第1B図は
第1A図の線IB−IBにおける断面図解図である。 第2図は、第1A図および第1B図実施例に示す弾性表
面波フィルタの減衰特性を示す図である。 第3図ないし第5図は、気孔率の大きい部分の形成場所
を示す図解図である。 第6図は、この発明の背景となる従来の圧電装置の一例
を示す図解図である。 第7図は、第6図従来例の問題点を解決するために考え
られた圧電装置の他の従来例の図解図である。 図において、10は弾性表面波フィルタ、12は圧電体
基板、14は気孔率の小さい部分、16は気孔率の大き
い部分、18および20はインタディジタル電極を示す
。 第1A図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 弾性表面波を励振または受信する圧電装置であって
    、 圧電体基板と、前記圧電体基板の主面に形成されるイン
    タディジタル電極とを含み、 前記圧電体基板は気孔率の異なる少なくとも2つの部分
    から形成される、圧電装置。 2 前記圧電体基板には、前記気孔率の大きな層が前記
    インタディジタル電極を形成した面と反対側の面に近い
    部分に形成される、特許請求の範囲第1項記載の圧電装
    置。 3 前記気孔率の大きな層は、前記インタディジタル電
    極を形成した面と反対側の面を含むように形成される、
    特許請求の範囲第2項記載の圧電装置。 4 前記気孔率の大きな層は、前記インタディジタル電
    極を形成した面と反対側の面を含まないように形成され
    る、特許請求の範囲第2項記載の圧電装置。
JP18564689A 1989-07-17 1989-07-17 圧電装置 Pending JPH0349312A (ja)

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